Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về ép đùn vật liệu

CHỈÅNG III
CÅ SÅÍ L THUÚT VÃƯ ẸP ÂN VÁÛT LIÃÛU
3 .1 Phỉång phạp tảo màût läúp ätä (Phỉång phạp
ẹp ân).
Ẹp ân váût liãûu l mäüt trong nhỉỵng phỉång phạp sỉí
dủng ráút phäø biãún åí cạc nh mạy xê nghiãûp, nháút l åí
cạc nh mạy sn xút gảch (vê dủ nh mạy sn xút
gảch Âải Hiãûp åí Qung Nam - Â Nàơng, nh mạy sn
xút thỉïc àn cho täm, nh mạy sn xút pháún viãút , nh
mạy cao su .. .) thç mạy ân ẹp âọng mäüt vai tr ráút quan
trng.
Mäùi nh mạy, xê nghiãûp sn xút mäùi sn pháøm v
mạy ân cng ân ẹp cạc loải váût liãûu khạc nhau ty
theo sn pháøm ca nh mạy. ÅÍ âáy våïi giåïi hản ca âãư
ti ta chè xẹt mạy ân ẹp váût liãûu cao su (ân ẹp màût
läúp).
* phỉång phạp tảo màût läúp ätä.
Cao su l váût liãûu vỉìa do vỉìa cọ tênh âäng âàûc täút,
nãn mún tảo âỉåüc màût läúp cọ bãư räüng, bãư dy v
âỉåìng gåì nháút âënh thç cáưn tảo bàòng khn ẹp. Mún
qua khn ẹp dãù dng, cao su cáưn cọ âäü do nháút âënh
v phi cọ lỉûc ẹp v cå cáúu ẹp âãø âỉa cao su qua khn
ẹp.
Ẹp ân cọ 3 nhiãûm vủ chênh sau:
+ Tạch pha lng.
+ Lm cho bạn thnh pháøm cọ hçnh dảng xạc âënh.
+ Lm chàût sn pháøm nhàòm ci tiãún âiãưu kiãûn váûn
chuøn.
Våïi âiãưu kiãûn giåïi hản âãư ti ta chè xẹt hai trỉåìng
håüp:
3.2.1 Tạch pha lng.

+ Cháút lng åí trong sn pháøm ẹp cọ thãø chia lm
cháút lng tỉû do v cháút lng liãn kãút.
- Cháút lng tỉû do dãù dng tạch khi b thä.
- Cháút lng liãn kãút (dảng phán tỉí) mún tạch thç
phi cung cáúp cho nọ mäüt nàng lỉåüng âãø khàõt phủc
lỉûc bạm dênh nhàòm lm biãún dảng cáúu trục v khàõt
phủc lỉûc cn do khi dëch chuøn cháút lng, hån nỉỵa tråí
lỉûc âọ lải tàng lãn cng våïi sỉû tàng lỉûc nẹn.
+ Lỉåüng cháút lng nh nháút cọ thãø chỉïa trong b
sau mäüt thåìi gian ẹp âàóng nhiãût åí ạp sút khäng âäøi s
âỉåüc gi theo quy ỉåïc âäü áøm cán bàòng, v häng åí cng
âiãưu kiãûn nhiãût âäü, ạp sút nhỉ nhau cháút lng ny cọ
thãø háúp thủ mäüt cháút no âọ täút hån cháút kia. Chênh
nhåì âọ m ta dng phỉång phạp ẹp âãø tạch pha lng mäüt
cạch dãø dng.
3.2.2. p âënh hçnh:
+ Âãø tàng âäü bãưn cho váût thãø råìi ta dng phỉång
phạp ẹp (nẹn chàût) trong khäng gian kên, dỉåïi tạc dủng
ca ạp sút bãn ngoi cho âãún khi thu âỉåüc mäüt khäúi cọ
âäü chàût v nọ khäng thãø tỉû tạch råìi nhau âỉåüc
+ Khi ẹp cáưn cọ km theo sỉû nghiãưn nạt v sỉû di
chuøn tỉång âäúi giỉỵa cạc cháút v cọ sỉû träün láøn nhau
do âọ xy ra sỉû biãún dảng do v biãún dảng ân häưi.
Nhỉỵng úu täú quút âënh quạ trçnh ẹp sn pháøm phán
tạn cọ thãø chia thnh hai nhọm.
* úu täú âàût trỉng cho tênh cå l:
1. Mä âun ẹp: Âàût trỉng cho kh nàng ca sn
pháøm khi bë nẹn chàût dỉåïi tạc dủng ca ạp sút (b
qua täøn tháút do ma sạt), úu täú ny khäng âäøi v

phủ thüc vo loải sn pháøm, cáúu trục v kêch
thỉåïc ca cạc hảt thnh pháưn.
2. Hãû säú ạp sút bãưn: L tè säú giỉỵa ạp sút
màût bãn ca váût liãûu ẹp våïi ạp sút tạc dủng thàóng
âỉïng.
3. Âäü áøm, nhiãût âäü, thnh pháưn v kêch cåí
hảt ca sn pháøm.
* Cạc úu täú âàût trỉng cho âiãưu kiãûn ẹp.
1. p sút riãng.
2. Ma sạt giỉỵa sn pháøm v dủng củ ẹp, âải
lỉåüng ny phủ thüc vo thnh pháưn, tênh cháút ca
sn pháøm v trảng thại bãư màût ca dủng củ ẹp.
3. Hçnh dạng bạnh ẹp, dủng củ ẹp v tỉång
quan kêch thỉåïc ca nọ.
4. Chãú âäü ẹp cọ thãø l ẹp chu k hồûc ẹp liãn
tủc.
5. Hãû säú bãư màût ca váût liãûu ẹp trỉûc tiãúp
chëu ạp sút ẹp, phủ thüc vo säú bãư màût trỉûc
tiãúp m quạ trçnh ẹp cọ thãø tiãún hnh âỉåüc, hãû säú
âọ củ thãø nhỉ sau:
a). Mäüt màût: p sút nẹn chàût tạc dủng vo mäüt
bãư màût ca váût liãûu ẹp.
b). Hai màût: p sút nẹn chàût tạc dủng lãn hai bãư
màût âäúi diãûn ca váût liãûu ẹp.
c). Nhiãưu màût: p sút nẹn chàût tạc dủng lãn 3 âãún
6 màût ca váût liãûu ẹp.
Hãû säú nẹn chàût âäúi våïi tiãút diãûn ẹp l khäng âäøi
âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc:
β = Y/ Y
n

(3-1 )
Våïi Y: L khäúi lỉåüng ton thãø têch váût ẹp (kg).
Y
h
: Khäúi lỉåüng thãø têch cäút váût cháút (kg).
Âàût trỉng cå bn ca quạ trçnh âäng v liãn kãút ca
váût liãûu l sỉû phủ thüc giỉỵa sỉû tàng ạp sút v hãû
säú nẹn chàût ca váût cháút.
Nọi chung ẹp hai phêa s gim âỉåüc ạp sút ẹp tỉì 10
âãún 20% so våïi ẹp mäüt phêa. Ẹp hai phêa s thu âỉåüc sn
pháøm theo chiãưu cao âäưng âãưu hån, ci tiãún âỉåüc nhiãưu
vãư cháút lỉåüng sn pháøm.
3.3. Cå såí l thuút vãư ẹp ân váût liãûu
Ẹp ân váût liãûu l mäüt quạ trçnh ráút phỉïc tảp, gäưm
ráút nhiãưu úu täú. Mäùi úu täú tạc âäüng âãún quạ trçnh
ẹp khạc nhau v mang âàûc trỉng khạc nhau. ÅÍ âáy ta chè
xẹt cạc úu tọ chênh trong quạ trçnh ẹpâọ l: Hãû säú ln
chàût
β
âỉåüc xạc âënh åí mủc 3.2.2, hãû säú räùng
ε
, ạp
sút ẹp P(KG/cm
2
), hãû säú ma sạt f, chiãưu cao bạnh ẹp
h(cm), nàng sút l thuút ca mạy ẹp Q
lt
(kg/h), cäng sút
u cáưu ca mạy N(kw).
3.3.1 Hãû säú ln chàût

β
.
Hãû säú ln chàût thãø hiãûn kh nàng nẹn chàût váût
liãûu ca mạy våi mäüt lỉåüng váût liãûu v ạp sút nháút
âënh.
3.3.2. Hãû säú räùng
ε
Hãû säú räùng l tè säú giỉỵa thãø têch cháút lng v
pháưn khê våïi thãø têch khä,
ε
âỉåüc xạc âënh theo cäng
thỉïc sau:
k
khi
Lg
V
V
V
+=
ε
Trong âọ:
V
Lg
: Thãø têch cháút lng.
V
khê
:Thãø têch cháút khê.
V
k
: Thãø têch cháút khä.

Ngoi ra hãû säú lm chàût quan hãû våïi hãû säú räùng
bàòng tỉång quan:
1
−=
βε
3.3.3. p sút ẹp P(KG/cm
2
).
p sút ẹp phủ thc ráút nhiãưu vo nhiãưu úu täú:
nhiãût âäü, hãû säú ma sạt, chiãưu cao bạnh ẹp ... âàût biãût
chiãưu di ca bạnh ẹp. Nọ âỉåüc thãø hiãûn trãn â thi sau:
CHEN HÇNH
V quan hãû âọ âỉåüc thãø hiãûn theo cäng thỉïc:
F
h
hsf
ePP
...
.
ξ
−
=
Våïi
ξ
: Hãû säú ạp bãưn.
f: Hãû säú ma sạt.
S: Chu vi vng ẹp (mm).
F: Diãûn têch vng ẹp.
P
n

:p sút riãng trãn âạy bưng ẹp.
Âäúi våïi mạ ẹp bàòng trủc vêt ân thç sỉû phủ thüc ca ạp
sút vo chiãưu di trủc vêt xồõn âỉåüc thãø hiãûn nhỉ sau:
CHN HÇNH
3.3.4. Hãû säú ma sạt f.
Hãû säú ma sạt phủ thüc vo ráút nhiãưu úu täú:
Váût liãûu, nhiãût âäü , âiãưu kiãûn lm viãûc.
Trong quạ trçnh ân ẹp hãû säú ma sạt phủ thüc vo
ạp sút âỉåüc th hiãûn nhỉ sau;
CHN HÇNH
3.3.5. Lỉûc chiãưu trủc:
Gưn xồõn âáøy trong quạ trçnh ẹp tảo nãn ạp sút
ca khäúi váût liãûu tạc dủng hỉåïng vãư khn v phn
lỉûc hỉåïng vãư phêa nảp liãûu, ạp sút quút âënh âäü
ca cäng sút v lỉûc chiãưu trủc trãn gưng xồõng .
Nghiãn cỉïu quạ trçnh váûn chuøn váût liãûu trong
gưng xồõn ta âỉåüc biãøu thỉïcphn lỉûc âäúi våïi chiãưu
trủc nhỉ sau:
etr
P
D
P
4
56
2
=
(KG) (XV-43)
[ ]
1
Våïi P

tr
l lỉûc chiãưu trủc.(KG)
P
e
l ạp sút ẹp (KG/cm
2
)
V quan hãû âọ âỉåüc thãø hiãûn trãn âäư thë (hçnh 3.3)
CHN HÇNH
3.3.6. Nàng sút l thuút ca mạy ẹp gưng xồõn: Q
lt

(kg/h).
Q
lt
âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:
ω
α
)
cos2
)((
1500
1
12
2
1
2
2
bb
SRRmQ

lt
−
−−=
(kg/h)
hay
n
bb
SRRmQ
lt
)
cos2
)((25.0
12
2
1
2
2
α
+
−−=
(kg/h) (XV-9)
[ ]
1
Trong âọ :
m : Säú âáưu mäúi ren ca gưng xồõn
R
1
v

R

2
: Bạn kênh ngoi v trong ca gưng xồõn.(cm).
b
2
v b
1
: chiãưu räüng ca cạnh vêt åí màût càõt phạp tuún
theo bạn kênh ngoi v trong ca gng xồõn (cm).
S:Bỉåïc cạnh vêt cagưng xồõn (cm).
α
: Gọc náng âỉåìng vêt xồõn ca cạnh vêt theo âỉåìng kênh trung
bçnh ca gưng xồõn (Âäü)
n : Säú vng quay ca gưng xồõn trong mäüt phụt. (v/ph).
ω
: Váûn täúc gọc ca gưng xồõn (rad/s).
3.3.7. Cäng sút u cáưu.N (kw).
Cäng sút u cáưu trãn trủc âäüng cå trong mạy ẹp xạc
âënh nhỉ sau:
ηπ
ω
..2.1000
.
0
W
N
=
(KW)
Hay
ηη
.612000

.
.102.60.1000
.
00
nWnW
N
==
(KW) (XV-36)
[ ]
1
Våïi
ω
l váûn täúc gọc ca trủc âáøy (v/ph)

η
: hiãûu sút truưn âäüng tỉì trủc âäüng cå âãún trủc
âáøy dáùn âäüng ca gưng xồõn ca gưng xồõn
n: Säú vng quay ca trủc âáøy (v/ph).
W
0
: Cäng lỉûc âäüng âỉåüc xạc âënh nhỉ sau:
W
0
=Q.d
tb
(KG.cm).
Våi Q l lỉûc âäüng (KG).
D
tb
:L âỉåìng kênh trung bçnh ca gưng xồõn(cm).

ρα
ρα
tgtg
tg
PQ
.1
)(
.
−
−
=
(KG). (XV-25)
[ ]
1
.
Våïi P: L ạp sút ẹp (KG/cm
2
)
α
:Gọc náng âỉåìng vêt ca cạnh gưng xồõn tải
âỉåìng kênh trung bçnh ca nọ (rad,âäü).
ρ
:Gọc ma sạt giỉỵa bãư màût cạnh v váût liãûu (rad,
âäü).


CHỈÅNG IV
PHÁN TÊCH CHN PHỈÅNG ẠN THIÃÚT KÃÚ
4.1 u cáưu chãú tảo màût läúp ä tä.
Màût läúp ä tä l bạn thnh pháøm ca sn pháøm läúp

ätä, nãn u cáưu k thût khäng khàõt khe làõm, nhỉng phi
âm bo mäüt säú u cáưu cå bn sau:
- Do váût liãûu do cọ tênh ân häưi täút nãn u cáưu
khn phi tảo âỉåüc màût läúp cọ bãư räüng v bãư dy,
âỉåìng gåì âụng u cáưu âàût ra.
- Ty theo kêch thỉåïc, cåí läúp m ta ân bãư räüng v
âỉåìng gåì khạc nhau. Vç váûy cáưn phi thay âäøi khn theo
kêch thỉåïc u cáưu.
- Phi cọ lỉûc ẹp, cå cáúu ẹp âãø âỉa cao su ra khi
khn ẹp.
- Phi âảt nàng sút cao.
- Sn lỉåüng thnh pháøm nhiãưu.
- Âm bo cäng nghãû thêch håüp.
- Phi âm bo â nhiãût âäü âãø cao su khäng bë âàûc
cỉïng.
- Sn pháøm liãn tủc v äøn âënh.
- Váût liãûu cáúp liãn tủc.
4.2.Cạc phỉång phạp ẹp ân (Cạc phỉång ạn).
Trong thỉûc tãú cọ nhiãưu phỉång phạp ẹp ân khạc
nhau tha mn nhỉỵng váún âãư u cáưu chãú tảo màût läúp.
Ta cọ thãø ân bàòng phỉång phạp cå khê liãn tủc. Ẹp bàòng
cå khê giạn âoản, ẹp dng cå cáúu dáùn âäüng l thy lỉûc,
khê nẹn hồûc cọ thãø dng kãút håüp cå _thy lỉûc, cå khê
nẹn.
Tuy nhiãn mäùi phỉång phạp cọ ỉu v nhỉåüc âiãøm
khạc nhau vç váûy ta cáưn chn phỉång phạp ph håüp våïi
u cáưu ca sn pháøm,váût liãûu, v viãûc cáúp liãûu.
Ta cọ cạc phỉång ạn sau:
4.2.1 Phỉång phạp ẹp bàòng mạy ẹp loải cáưn
âáøy.

- Âáy l phỉång phạp dng bạnh lãûch tám âãø âáøy vç
váûy váût liãûu cáúp vo khäng liãn tủc v sn pháøm ra
cng bë giạn âoản do âọ sn pháøm khäng äøn âënh, cho
nàng sút tháúp.
4
4
1
1
6
6
2
2
3
3
5
5
Hçnh 4.1
Hçnh 4.1
-
-
Så âäư cå cáúu ẹp
Så âäư cå cáúu ẹp
ân dng cáưn âáøy
ân dng cáưn âáøy
1. Bạnh lãûch tám.
2. Cáưn âáøy.
3. Pêtäng.
4. Phãøu cáúp liãûu.
5. Thỉåïc màût läúp.
6. Chy.

- Ỉu âiãøm ca phỉång phạp ny.
+ Kãút cáúu âån gin, dãù thay thãú, dãù chãú tảo.
+ Thêch håüp cho cao su â luûn nọng trỉåïc khi âỉa
vo mạy.
+ Gia nhiãût hồûc gim nhiãût dãù dng vç váût liãûu
âỉåüc ẹp trong xi lanh.
+ Âäü cỉïng vỉỵng cao.
- Nhỉåüc âiãøm:
+ Khọ âm bo váût liãûu vo v bạn thnh pháøm ra l
liãn tủc.
+ Lỉûc ẹp cọ giåïi hản.
4.2.2.Phỉång phạp ẹp bàòng thy lỉûc.